【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种电解质溶液的制备方法和应用。
技术介绍
1、超级电容器因具有循环寿命长和功率密度高的优点，得到了广泛的应用，但在低温条件下的使用仍然受限。如何使超级电容器在低温下继续保持良好性能，成为人们关注的焦点。超级电容器主要由电极材料、电解液、隔膜和集流体等组成。电极材料和电解液对超级电容器的性能起到重要作用，在低温下，电解液的影响更突出。传统的商业超级电容器均采用有机电解液，但有机电解液具有价格昂贵、有毒、易燃易爆等无法克服的缺点，直接影响了商用超级电容器的成本和安全性能。相比之下，水系电解液不可燃、环境友好、成本低，可以完全克服有机电解液所面临的安全问题。另外，水系电解液在制备和使用时不需要苛刻的无水环境，极大简化了超级电容器的组装过程并降低了成本。水系电解液还具有较高的电导率，其数值一般比有机电解液高两个数量级，高电导率有利于降低超级电容器的内阻，从而提高器件的倍率性能。因此，发展高功率、高能量密度、长循环稳定的水系超级电容器是现阶段的研究热点。然而，水系电解液在低温下粘度增大甚至结冰使离子电导率急剧下降，导致水系超级电容器的容量衰减甚至无法工作，限制了其在低温环境下的使用。氯盐水溶性都比较高，所制成的水溶液在低温下具有良好的流动性、熔点低、成本低，易于制备，易于大规模生产，广泛应用于食品的冷冻和保鲜(<-20℃)，这使得它成为一类有前途的低温电解液。然而，氯基电解液工作电压较低，容易发生析氯反应或者析氧/析氢反应，理论上水系超级电容器的输出电压在保证电解质不分解的前提下难以超过1.23v，从而导致超级电容器
技术实现思路
1、本专利技术的目的是要解决现有水系电解液在低温下容易结冰和电解液稳定电化学窗口较窄的问题，而提供一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法和应用。
2、一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
3、将cacl2或alcl3与zn(clo4)2加入到去离子水中，磁力搅拌一段时间，得到耐低温高压氯基电解质溶液；
4、所述的耐低温高压氯基电解质溶液中cacl2或alcl3的浓度为2mol/l～3mol/l，zn(clo4)2的浓度为1mol/l～3mol/l。
5、一种耐低温高压氯基电解质溶液在超级电容器中应用。
6、本专利技术的优点：
7、本专利技术针对水系电解液在低温下容易结冰和电解液稳定电化学窗口较窄两方面所面临的挑战，通过电解液体系的功能调控，实现了低温和宽电压窗口氯基水系电解液的高效构建；本专利技术使用zn(clo4)2(高氯酸锌)拓宽cacl2(氯化钙)电解液的电压窗口，并降低其凝固点，所制成的具有极低凝固点的基于cacl2和zn(clo4)2的低共熔溶剂电解液可构建在-40℃稳定工作且工作电压为0～1.8v的水系超级电容器。此外，本专利技术使用zn(clo4)2也可以提升alcl3(氯化铝)电解液电压窗口，该电解液组装的水系超级电容器的工作电压为0～1.8v且可在-40℃稳定工作。
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1.一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，其特征在于所述制备方法具体是按以下步骤完成的：
2.根据权利要求1所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，其特征在于所述的耐低温高压氯基电解质溶液中CaCl2或AlCl3的浓度为3mol/L，Zn(ClO4)2的浓度为1mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，其特征在于所述的耐低温高压氯基电解质溶液中CaCl2或AlCl3的浓度为3mol/L，Zn(ClO4)2的浓度为2mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，其特征在于所述的耐低温高压氯基电解质溶液中CaCl2或AlCl3的浓度为3mol/L，Zn(ClO4)2的浓度为3mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，其特征在于所述的耐低温高压氯基电解质溶液中CaCl2或AlCl3的浓度为2mol/L，Zn(ClO4)2的浓度为3mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，其特征在于
7.如权利要求1所述的制备方法制备的一种耐低温高压氯基电解质溶液的应用，其特征在于一种耐低温高压氯基电解质溶液在超级电容器中应用。
8.根据权利要求7所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的应用，其特征在于超级电容器的组装方法是按以下方法完成的：
9.根据权利要求8所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的应用，其特征在于步骤一中所述的活性炭为YP-50F活性炭；步骤一中所述的研磨的时间为30min～60min；步骤一中所述的搅拌的时间为5h～7h；步骤一中所述的混合物的质量与N-甲基吡咯烷酮的体积比为1g:(3mL～5mL)。
10.根据权利要求8所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的应用，其特征在于步骤二中所述的干燥的温度为70℃～80℃，干燥的时间为10h～12h；步骤三中所述的电解液在玻璃纤维隔膜上的用量为70～100μL，玻璃纤维隔膜的直径为18mm。
...【技术特征摘要】
1.一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，其特征在于所述制备方法具体是按以下步骤完成的：
2.根据权利要求1所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，其特征在于所述的耐低温高压氯基电解质溶液中cacl2或alcl3的浓度为3mol/l，zn(clo4)2的浓度为1mol/l。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，其特征在于所述的耐低温高压氯基电解质溶液中cacl2或alcl3的浓度为3mol/l，zn(clo4)2的浓度为2mol/l。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，其特征在于所述的耐低温高压氯基电解质溶液中cacl2或alcl3的浓度为3mol/l，zn(clo4)2的浓度为3mol/l。
5.根据权利要求1所述的一种耐低温高压氯基电解质溶液的制备方法，其特征在于所述的耐低温高压氯基电解质溶液中cacl2或alcl3的浓度为2mol/l，zn(clo4)2的浓度为3mol/l。
6.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈明华，王悦晖，张家伟，刘欣，陈桢，陈庆国，蔡蔚，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：
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